[发明专利]一种用于超声珩磨的组合式空化声场测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及超声珩磨技术，具体是一种用于超声珩磨的组合式空化声场测量装置。

背景技术

超声珩磨是一种重要的精密及超精密磨削技术，其主要用于对内燃机缸套或缸体类零部件进行精密、高效的壁面加工。超声珩磨装置是超声珩磨的关键设备，其结构包括换能器、变幅杆、弯曲振动圆盘、挠性杆、油石等。超声珩磨装置的具体工作原理如下：超声波通过超声珩磨装置传递给油石，使得油石向周围介质产生高频、高幅的声场扰动，该声场扰动在液体介质中传播时发生空化效应，由此产生空化声场。无论在理论设计还是工程应用过程中，均需要对超声珩磨装置产生的空化声场进行试验测量，以衡量超声珩磨装置的性能优劣及加工效果。

现有的空化声场试验测量方法主要包括如下两种：一种方法是使用功率声强测量仪直接测量，该方法是将超声珩磨装置的珩磨头完全置于液体环境中，并用夹紧支架配合功率声强测量仪对油石表面附近的空化声场进行试验测量。该方法存在的问题是：由于无法精确固定功率声强测量仪在油石附近的距离，且测量不同油石表面附近的空化声场需要反复拆卸夹紧支架，导致测量误差大、测量效率低。另一种方法是使用弱酸试纸法间接测量（应用声学（2014）33：269-273，刘国东等），该方法是将一定量的弱酸均匀喷洒于油石表面，并利用PH试纸与弱酸快速反应产生颜色变化来反映超声珩磨的空化声场。该方法存在的问题是：由于属于定性测量，且每次只能测量一条油石表面附近的空化声场，导致测量误差大、测量效率低。基于此，有必要发明一种全新的空化声场试验测量方法，以解决现有空化声场试验测量方法测量误差大、测量效率低的问题。

发明内容

本发明为了解决现有空化声场试验测量方法测量误差大、测量效率低的问题，提供了一种用于超声珩磨的组合式空化声场测量装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种用于超声珩磨的组合式空化声场测量装置，包括空化声场产生部分、夹具部分、空化声场测量部分；

所述空化声场产生部分包括吸声水槽、超声珩磨装置、超声波发生器；

所述夹具部分包括组合式减振器、组合式外套筒、组合式夹持机构；所述组合式减振器包括两个成对的半圆内轴套、两个成对的半圆橡胶圈、两个成对的半圆外轴套、两个成对的调整螺栓；所述组合式外套筒包括两个成对的半圆外套筒；所述组合式夹持机构包括水平连杆、竖直连杆、水平夹持杆；

所述空化声场测量部分包括声强探头、声强测量仪；

其中，超声珩磨装置的珩磨头向下伸入吸声水槽的内腔；超声波发生器的信号输出端与超声珩磨装置的信号输入端连接；

两个成对的半圆内轴套的首端端面各设有一个内轴套对接凸台；两个成对的半圆内轴套的尾端端面各设有一个内轴套对接凹孔；两个成对的半圆内轴套的内侧面上部各设有一个半圆内凸起；两个成对的半圆内轴套通过两个内轴套对接凸台和两个内轴套对接凹孔对接在一起；两个成对的半圆内轴套套接于超声珩磨装置的外轴套的外侧面，且两个半圆内凸起的下端端面与超声珩磨装置的外轴套的上端端面接触；

两个成对的半圆橡胶圈对接在一起；两个成对的半圆橡胶圈固定套接于两个成对的半圆内轴套的外侧面；

两个成对的半圆外轴套的首端端面各设有一个外轴套对接凸台；两个成对的半圆外轴套的尾端端面各设有一个外轴套对接凹孔；两个成对的半圆外轴套的外侧面下部各设有一个半圆外凸起；两个成对的半圆外轴套通过两个外轴套对接凸台和两个外轴套对接凹孔对接在一起；两个成对的半圆外轴套固定套接于两个成对的半圆橡胶圈的外侧面；

两个成对的半圆外轴套的外侧面与两个成对的半圆内轴套的内侧面之间贯通开设有两个相互对称的调整螺孔；两个成对的调整螺栓分别拧装于两个调整螺孔内，且两个成对的调整螺栓的尾端端面与超声珩磨装置的外轴套的外侧面接触；

两个成对的半圆外套筒的首端端面各设有一个外套筒对接凸台；两个成对的半圆外套筒的尾端端面各设有一个外套筒对接凹孔；两个成对的半圆外套筒的侧面贯通开设有连接螺孔；两个成对的半圆外套筒的上端端面设有角度刻度；两个成对的半圆外套筒通过两个外套筒对接凸台和两个外套筒对接凹孔对接在一起；两个成对的半圆外套筒转动套接于两个成对的半圆外轴套的外侧面，且两个成对的半圆外套筒的下端端面与两个半圆外凸起的上端端面接触；

水平连杆的左部侧面设有外螺纹，且水平连杆的左部拧装于连接螺孔内；水平连杆的右部侧面贯通开设有第一竖直光孔；第一竖直光孔的孔壁贯通开设有第一紧固螺孔；第一紧固螺孔内拧装有第一紧固螺栓；